المجموعات

مستقبل بطاريات الليثيوم أيون: هل يمكنها حقًا تغيير العالم؟

مستقبل بطاريات الليثيوم أيون: هل يمكنها حقًا تغيير العالم؟

تم تقديم بطاريات الليثيوم أيون لأول مرة تجاريًا في عام 1991 بواسطة سوني. منذ ذلك الحين ، كانت هناك تحسينات مكثفة وأبحاث لا حصر لها لتحسين أداء هذه البطاريات.

لا غنى عن بطاريات الليثيوم أيون اليوم عندما نتحدث عن نوعية حياة الناس في المجتمع الحديث. يمكن أن يطلق عليها بسهولة تقنية مهيمنة تستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية.

ذات صلة: يمكن شحن بطارية السيارة الكهربائية الجديدة التي يبلغ طولها 200 ميل في 6 دقائق فقط

حتى بعد هذا التطبيق ، يمكن اعتبار بطاريات الليثيوم أيون الخيار المفضل اليوم عندما يتعلق الأمر بالقطاع الناشئ للسيارات الكهربائية.

على الرغم من أن هذه التكنولوجيا لا تزال غير مستغلة إلى حد ما في مجال أنظمة الإمداد بالطاقة ، في الغالب في طاقة الرياح والخلايا الكهروضوئية ، إلا أنها تتمتع بإمكانيات عالمية هائلة من حيث خفض انبعاثات الكربون واستدامة الطاقة.

يمكن بسهولة اعتبار بطاريات الليثيوم أيون البطاريات التي يمكن أن تغير العالم. أصبحت هذه البطاريات المفضلة اليوم في عدد لا يحصى من الإلكترونيات الاستهلاكية والمركبات الكهربائية من تسلا وكذلك التكتلات العالمية الأخرى.

على الرغم من أن هذه البطاريات تبشر بالكثير من الأمل لتخليص العالم من العديد من التحديات في المستقبل ، إلا أنه لا تزال هناك بعض أوجه القصور في هذه البطارية التي تحتاج إلى معالجة.

بالنسبة للمبتدئين ، عند استخدام أقطاب الليثيوم المعدنية ، فإنها تنتج كثافة طاقة أعلى من البطاريات التقليدية. ومع ذلك ، يمكن للأقطاب الكهربائية المصنوعة من معدن الليثيوم أن تطور التشعبات التي تكون هياكل شبيهة بالأصابع وتكون مسؤولة عن الدائرة القصيرة النهائية للبطارية.

تم تخفيف المشكلة باستخدام قطب كربون يحتوي على أيونات الليثيوم بدلاً من قطب معدن الليثيوم. أدى ذلك إلى ولادة بطاريات الليثيوم أيون ، على الرغم من انخفاض سعة تخزين الطاقة فيها مقارنةً بالبطارية التي تستخدم قطبًا من معدن الليثيوم.

عيب آخر في بطاريات الليثيوم أيون ظهر كثيرًا هو أنها يمكن أن تشتعل بسهولة أو تنفجر في حالة تلفها. حدث هذا في الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.

في حالة تلف هذه البطاريات ، سيتم إطلاق الطاقة الموجودة داخل البطارية بسرعة في مدة قصيرة ، وهذا بالضبط ما يمكن أن يتسبب في نشوب حريق شديد.

ومع ذلك ، لا يمكن استبعاد مزايا بطاريات أيونات الليثيوم لأنها تتمتع بالقدرة على تغيير العالم. تتمثل إحدى الفوائد الرئيسية لهذه التقنية في كثافة طاقتها العالية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التفريغ الذاتي لخلايا أيونات الليثيوم أقل بكثير من أي خلية أخرى قابلة لإعادة الشحن.

علاوة على ذلك ، تتطلب بطاريات الليثيوم أيون صيانة منخفضة جدًا من أجل الأداء الجيد. كما أنها لا تحتاج إلى التحضير عند شحنتها الأولى وهي متوفرة في مجموعة متنوعة.

بينما تتمتع بعض بطاريات الليثيوم أيون بكثافة تيار عالية ، مما يجعلها مثالية للمعدات الإلكترونية الاستهلاكية ، فإن البطاريات الأخرى لديها مستويات تيار عالية يمكن أن تكون مثالية للسيارات الكهربائية وأدوات الطاقة.

تدوم بطارية الليثيوم أيون بسهولة من سنتين إلى ثلاث سنوات بغض النظر عما إذا كانت مستخدمة أو ببساطة غير مستخدمة على الرف. لذلك ، يوصى باستخدام البطاريات عند الحاجة لأنها لن تستمر معك لمدة عقد.

بالإضافة إلى ذلك ، عند شراء بطارية ليثيوم جديدة ، تأكد من أنها جديدة تمامًا. إذا ظلت البطارية في المتجر على رف وحيد لأكثر من عام ، فلن تفيدك كثيرًا وستموت سريعًا.

لذلك ، تحقق دائمًا من تواريخ التصنيع قبل شراء حزمة بطارية ليثيوم أيون. علاوة على ذلك ، يمكن أن تتحلل هذه البطاريات بسهولة بفعل الحرارة ولهذا يجب تجنبها طوال العمر الافتراضي للبطارية.

من السهل أن تشعر بالحيرة من كثرة البطاريات الموجودة في السوق ، وكلها رقيقة من الورق ، وتوفر كثافة طاقة عالية للغاية وتوفر ألف دورة تفريغ / شحن. ما مدى حقيقية هذه البطاريات؟

ربما تكون أصلية ، لكن كل هذه الميزات بالتأكيد لا تظهر في نفس البطارية. تم تصميم بعض البطاريات لتكون صغيرة ويمكن تشغيلها لفترة طويلة ، مما يعني أنها ستستهلك قبل الأوان ولن تدوم على الأرجح لفترة طويلة.

قد يكون البعض الآخر كبيرًا وضخم الحجم وقد يتم تصميمه لعمر طويل للغاية. قد يقدم النوع الثالث كل هذه الصفات المرغوبة ، ولكن قد يكون إما للاستخدام التجاري أو بأسعار باهظة.

ومع ذلك ، يعرف مصنعو البطاريات متطلبات العملاء جيدًا ، وبالتالي ، يركزون بشكل متساوٍ على كثافة الطاقة العالية ، وطول العمر ، والحجم الصغير ، والسعر المنخفض. ومع ذلك ، مثل جميع البطاريات ، فإن بطارية الليثيوم أيون لديها أيضًا بعض التنازلات.

نظرًا لطبيعتها غير المتوقعة ، تعتبر هذه البطاريات غير آمنة إلى حد كبير للاستخدام الشخصي. كما أن ارتفاع سعر هذه البطاريات يميل أيضًا إلى جعل هذه العناصر صعبة الشراء للسوق التجاري.

ومع ذلك ، تُعرف بطارية الليثيوم أيون بأنها بطارية معجزة لسبب ما. تفوق مزاياها بكثير أوجه القصور ، ولهذا السبب عُرفت باسم مستقبل العالم.

ذات صلة: هل يمكن للمكثفات الفائقة استبدال البطاريات في السيارات الكهربائية المستقبلية؟

بطاريات الليثيوم أيون هي بالتأكيد ثورية بطبيعتها وقد أحدثت تغييرًا كبيرًا في عالم البطاريات. ومع ذلك ، لا يزال لديهم بعض أوجه القصور التي يمكن أن تجعلهم التكنولوجيا المشكوك فيها للمستقبل.

مع البحث المكثف وإمكانيات استخدامها في السيارات الإلكترونية ، تبدو آفاق هذه البطارية واعدة. هناك حاجة إلى تخصيص المزيد من الأموال والقوى البشرية لمواصلة البحث في هذا المجال حتى يتم الاهتمام بأوجه القصور في هذه البطاريات ويمكن أن تثبت أنها أكثر فائدة للجيل القادم.

علاوة على ذلك ، هذه البطاريات باهظة الثمن في شكلها الحالي ، وهذا هو سبب عدم اختيار الكثير من الناس لها. ومن ثم ، مع المزيد من البحث والتطوير ، إذا تم تخفيض تكلفة هذه البطاريات ، فمن المحتمل أن تصبح أكثر شهرة. على أي حال ، من غير المتوقع أن تهدأ علاقة الحب هذه مع بطاريات الليثيوم أيون في أي وقت قريب.


شاهد الفيديو: The future were building -- and boring. Elon Musk (يونيو 2021).